Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Elementy elektrotechniki i automatyki
Course of study:
2012/2013
Code:
CCE-1-505-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Ceramics
Semester:
5
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr Mars Krzysztof (kmars@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr hab. inż. Kyzioł Karol (kyziol@agh.edu.pl)
dr Mars Krzysztof (kmars@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w grupie i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania CE1A_K04 Test
M_K002 dostrzega możliwość komercjalizacji rozwiązań technologii chemicznej CE1A_K10 Test
Skills
M_U001 wykorzystuje dokumentację techniczną maszyn i urządzeń w obliczeniach i analizach procesów technologicznych CE1A_U09 Execution of laboratory classes
M_U002 potrafi zaplanować pomiary i eksperymenty, stworzyć stanowisko pomiarowe oraz przeprowadzić analizę danych eksperymentalnych, zaprezentować je i wyciągnąć na ich podstawie poprawne wnioski CE1A_U10 Execution of laboratory classes
Knowledge
M_W001 ma podstawową wiedzę w zakresie fizyki, elektrotechniki i elektroniki, niezbędną do zrozumienia zjawisk fizycznych, a potrzebną do formułowania i rozwiązywania zadań obliczeniowych i projektowych oraz pełnego rozumienia procesów technologicznych CE1A_W05 Test
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w grupie i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania + - - + - - - - - - -
M_K002 dostrzega możliwość komercjalizacji rozwiązań technologii chemicznej + - - + - - - - - - -
Skills
M_U001 wykorzystuje dokumentację techniczną maszyn i urządzeń w obliczeniach i analizach procesów technologicznych + - - + - - - - - - -
M_U002 potrafi zaplanować pomiary i eksperymenty, stworzyć stanowisko pomiarowe oraz przeprowadzić analizę danych eksperymentalnych, zaprezentować je i wyciągnąć na ich podstawie poprawne wnioski + - - + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 ma podstawową wiedzę w zakresie fizyki, elektrotechniki i elektroniki, niezbędną do zrozumienia zjawisk fizycznych, a potrzebną do formułowania i rozwiązywania zadań obliczeniowych i projektowych oraz pełnego rozumienia procesów technologicznych + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:
Wykłady

1.Pojęcia podstawowe. Obiekt regulacji. Układ regulacji automatycznej. Klasyfikacje układów regulacji automatycznej. Podstawowe człony w automatyce. Schematy blokowe.
2.Opis układu dynamicznego w przestrzeni stanów. Definicja transmitancji operatorowej. Definicja transmitancji widmowej. Charakterystyki statyczne i czasowe obiektów automatyki. Odpowiedź na wymuszenie impulsowe i skok jednostkowy. Doświadczalne wyznaczanie charakterystyk dynamicznych.
3.Układy sterowania. Sterowanie w układzie otwartym i zamkniętym. Zagadnienia związane ze stabilnością układów regulacji automatycznej. Kryteria stabilności. Wpływ ujemnego sprzężenia zwrotnego na właściwości układów regulacji automatycznej.
4.Modelowanie systemów dynamicznych.
5.Badania symulacyjne członów liniowych w środowisku MATLAB/SIMULINK. Badanie symulacyjne układów automatycznej regulacji w środowisku MATLAB/SIMULINK.
6.Algorytmy regulacji. Klasyfikacja regulatorów. Wpływ nastaw regulatora na pracę układu regulacji. Regulacja dwustawna. Charakterystyka statyczna regulatora dwustawnego. Układ regulacji dwustawnej. Regulacja trójpołożeniowa. Zastosowanie układów regulacji trójpołożeniowej.
7.Regulator proporcjonalny P. Regulator całkujący I. Regulator proporcjonalno – całkujący PI. Regulator proporcjonalno – różniczkujący PD. Regulator proporcjonalno – całkująco – różniczkujący PID. Dobór typu regulatora do realizowanego sterowania. Metody doboru nastaw regulatora z uwzględnieniem odpowiednich wskaźników regulacji. Autoadaptacja.
8.Aparatura automatyzacji. Standaryzacja aparatury automatyzacji. Elektryczne, hydrauliczne i pneumatyczne urządzenia automatyki przemysłowej. Siłowniki. Nastawniki. Wzmacniacze. Zawory.
9.Czujniki pomiarowe. Pomiary temperatury, ciśnienia, poziomu, natężenia przepływu i składu. Przetworniki parametryczne i generacyjne. Przetworniki inteligentne (PNEFAL 1151). Współpraca przetworników z układami PLC (ang. Programmable Logic Controller). Pomiary i akwizycja danych w przemyśle chemicznym. Rozproszone systemy kontrolno pomiarowe (Advantech, moduły ADAM serii 4018, 4050, 4052, 4060 i 5000).
10.Praktyczna realizacja regulatorów. Regulatory bezpośredniego działania. Regulatory z energią pomocniczą. Regulator ARC – 21. Pneumatyczny regulator PID.
11.Sterowanie cyfrowe. Metody realizacji sterowania cyfrowego. Regulatory elektroniczne zrealizowane analogowo. Przykłady cyfrowych regulatorów PID (Eftronik XS). Dobór nastaw regulatorów przemysłowych (metoda Zieglera – Nicholsa, metoda Astroma – Hagglunda). Schemat sprzętowy sterowników wielofunkcyjnych i sterowników PLC. Moduły: Wej./Wyj., CPU, PS, specjalizowane.
12.Protokoły transmisji w przemysłowych sieciach komunikacyjnych. Programowanie sterowników w procesach przemysłowych. Elementy stykowe układów przełączających. Schematy ideowe układów przełączających. Bloki funkcyjne. Podstawy języka drabinkowego (norma JEC 1131 – 3). Przykłady programów.
13-15.Zautomatyzowane systemy wytwarzania.

Project classes:

1.Wprowadznie do programu MATLAB-Simulink.
2.Wyznaczanie charakterystyk skokowych podstawowych elementów dynamicznych.
3.Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych podstawowych elementów automatyki.
4.Badanie właściwości dynamicznych modelu elementu oscylacyjnego.
5.Badanie właściwości użytkowych układów regulacji.
6.Badanie właściwości regulatorów.
7.Algorytmy regulacji.
8.Regulator dwustawny.
9.Regulator trójpołożeniowy.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 100 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Participation in lectures 30 h
Participation in project classes 30 h
Preparation for classes 40 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa = ocena projektu

Prerequisites and additional requirements:

Prerequisites and additional requirements not specified

Recommended literature and teaching resources:

1.„Podstawy automatyki”, M. Żelazny, PWN, W-wa 1976
2.„Materiały pomocnicze do przedmiotu podstawy automatyki”, L. Płonecki,
Politech. Świętokrzyska, Kielce 1997
3.„Podstawy automatyki”, T. Mikulczyński, Politechnika Wrocławska,
Wrocław 1998
4.„Laboratorium z podstaw automatyki”, J. Diaczuk i in., WSI, Koszalin 1993
5.„Podstawy automatyki”, E. Mazur i in., Wyd. Polit. Częstoch., Częstochowa
1995
6.„Matlab – obliczenia numeryczne i ich zastosowanie”, A. Zalewski in., Wyd.
Wyd. Nakom, Poznań, 1999
7.„Ćwiczenia laboratoryjne z modelowania i symulacji układów mechanicznych w
programie Matlab – Simulink”, H. Achtelik i in., Politechnika Opolska, Opole 2005
8.„Przykłady i ćwiczenia w programie Simulink”, W. Regel, Wyd. Mikom,
W-wa 2004

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

Udział w wykładzie i zajęciach projektowych jest obowiązkowy.